RU2062333C1 - Hydraulic compensator of clearances in valve actuating gear of internal combustion engine - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; engines. SUBSTANCE: piston of hydraulic compensator has main cup whose shoulder adjoins inner cylindrical surface of cup-shaped bushing, bottom of bushing being pressed by expansion spring to bottom of cup-shaped housing; compensator has also additional cup whose shoulder adjoins inner surface of housing cylindrical surface. Oil feed hole is located on section where additional cup comes in contact with housing. Through hole made in bushing bottom is overlapped by bottom of housing. Air outlet hole made in housing bottom is overlapped by cup-shaped bushing. EFFECT: enlarged operating capabilities. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению. The invention relates to engine building.

Известны гидрокомпенсаторы зазоров (ГКЗ) в системах привода газораспределительных клапанов двигателей внутреннего сгорания (см. например, патент ФРГ N 3542192, МКИ F 01L 1/24). Known hydraulic compensators of gaps (GKZ) in the drive systems of gas distribution valves of internal combustion engines (see, for example, the Federal Republic of Germany patent N 3542192, MKI F 01L 1/24).

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является ГКЗ по патенту ФРГ N 3623638, МКИ F 01L 1/24, опубл. 1988 г. Он содержит стаканообразный корпус с отверстием для выпуска воздуха и маслоподающим отверстием, выполненным в цилиндрической стенке корпуса, а также установленные внутри корпуса стаканообразную втулку и подпружиненный относительно корпуса поршень с опорной поверхностью для передачи усилия привода. Of the known devices closest to the proposed is the GKZ according to the patent of Germany N 3623638, MKI F 01L 1/24, publ. 1988. It contains a cup-shaped housing with an air outlet and an oil supply hole made in the cylindrical wall of the housing, as well as a glass-shaped sleeve mounted inside the housing and a piston spring-loaded relative to the housing with a bearing surface for transmitting drive force.

В известных ГКЗ стаканообразная втулка и поршень образуют высокоточную прецизионную пару, что трудоемко в изготовлении. Кроме того, они обычно содержат шариковый обратный клапан и расположенный над ним резервуар с запасом масла, увеличивающие осевые габариты ГКЗ. Известные ГКЗ работают недостаточно надежно, поскольку в них затруднен выпуск воздуха, особенно из верхних частей, что ведет к потере "жесткости" привода и искажениям фаз газораспределения двигателя. In the well-known GKZ, the cup-shaped sleeve and piston form a high-precision precision pair, which is laborious to manufacture. In addition, they usually contain a ball check valve and a reservoir with an oil reserve located above it, increasing the axial dimensions of the GKZ. The well-known GKZs do not work reliably enough, since it is difficult to release air, especially from the upper parts, which leads to a loss of drive “rigidity” and distortion of the engine valve timing.

Цель изобретения упрощение конструкции ГКЗ и повышение надежности работы. Для достижения этой цели в известном ГКЗ поршень снабжен основной манжетой, прилегающей бортом к внутренней цилиндрической поверхности стаканообразной втулки, дно которой распорной пружиной поджато к дну корпуса, и дополнительной манжетой, прилегающей бортом к внутренней цилиндрической поверхности корпуса, причем маслоподающее отверстие расположено на участке прилегания к корпусу дополнительной манжеты, в дне втулки выполнено сквозное отверстие и перекрыто дном корпуса, а отверстие для выпуска воздуха выполнено в дне корпуса и перекрыто стаканообразной втулкой. The purpose of the invention is to simplify the design of the GKZ and increase the reliability. To achieve this, in the well-known GKZ, the piston is equipped with a main collar adjacent to the inner cylindrical surface of the cup-shaped sleeve, the bottom of which is spaced against the bottom of the housing by the spacer spring, and an additional collar adjacent to the inner cylindrical surface of the housing, the oil supply hole being located on the contact area an additional cuff case, a through hole is made in the bottom of the sleeve and is blocked by the bottom of the case, and an air outlet is made in the bottom of the case and ryto the cup sleeve.

При таком выполнении ГКЗ упругость прилегающего к втулке борта основной манжеты обеспечивает герметичность уплотнения при меньших точностях изготовления деталей. Кроме уплотнительной, борт манжеты выполняет также функцию запорного элемента обратного клапана, что позволяет разместить запас масла в кольцевой полости между стаканообразной втулкой, корпусом и поршнем и сократить осевые габариты ГКЗ. Аналогичные функции выполняет борт дополнительной манжеты, уменьшая утечки масла из упомянутой кольцевой полости при стоянке двигателя. Благодаря размещению отверстий для выпуска воздуха в верхней части ГКЗ в днищах корпуса и втулки воздух из ГКЗ удаляется более полно. With this embodiment, the GKZ elasticity adjacent to the sleeve of the side of the main cuff ensures tightness of the seal with lower precision manufacturing parts. In addition to sealing, the cuff side also acts as a check valve shut-off element, which allows you to place an oil supply in the annular cavity between the glass-shaped sleeve, the housing and the piston and reduce the axial dimensions of the GKZ. Similar functions are performed by the additional cuff board, reducing oil leakage from the said annular cavity when the engine is stationary. Due to the placement of air exhaust openings in the upper part of the GKZ in the bottoms of the housing and the sleeve, air from the GKZ is more completely removed.

Стенка стаканообразной втулки может быть снабжена сквозными отверстиями, расположенными на участке прилегания основной манжеты к втулке, и тогда всасывание масла в подпоршневое пространство будет осуществляться при меньшем перепаде давлений. The wall of the cup-shaped sleeve can be provided with through holes located in the area of the main cuff fitting to the sleeve, and then the oil will be sucked into the sub-piston space at a lower pressure drop.

Опорная поверхность поршня может быть выполнена заглубленной внутрь распорной пружины, что уменьшит возможность его перекоса и заклинивания при перемещении. The supporting surface of the piston can be made buried inside the spacer spring, which will reduce the possibility of its distortion and jamming during movement.

По меньшей мере одна из манжет может быть установлена на поршне путем поджатия ее основания к поршню распорной пружиной и обе могут быть выполнены на одном основании. At least one of the cuffs can be mounted on the piston by pressing its base against the piston with a spacer spring, and both can be made on the same base.

На чертеже схематически изображен предлагаемый ГКЗ. The drawing schematically shows the proposed GKZ.

Он содержит стаканообразный корпус 1 с маслоподающим отверстием 2 в его цилиндрической стенке 3, установленную внутри корпуса 1 с кольцевым зазором, образующим полость 4, стаканообразную втулку 5 и подпружиненный относительно корпуса 1 поршень 6 с распорной пружиной 7 и опорной поверхностью 8 для передачи усилия привода, например, на стержень 9 газораспределительного клапана. Пружина 7 поджимает втулку 5 дном 10 к дну 11 корпуса 1 и основание основной манжеты 12 к поршню 6. Борт 13 этой манжеты прилегает к внутренней цилиндрической поверхности 14 втулки 5, а борт 15, установленный на поршне 6 дополнительной манжеты, к внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1. It contains a cup-shaped housing 1 with an oil supply hole 2 in its cylindrical wall 3, mounted inside the housing 1 with an annular gap forming a cavity 4, a cup-shaped sleeve 5 and a piston 6 spring-loaded relative to the housing 1 with a spacer spring 7 and a supporting surface 8 for transmitting drive force, for example, to the valve stem 9. The spring 7 presses the sleeve 5 with the bottom 10 to the bottom 11 of the housing 1 and the base of the main cuff 12 to the piston 6. The bead 13 of this cuff is adjacent to the inner cylindrical surface 14 of the sleeve 5, and the side 15 mounted on the piston 6 of the additional cuff to the inner cylindrical surface of the casing 1.

Втулка 5, поршень 6 и основная манжета образуют внутреннюю полость 16. В дне 11 корпуса и дне 10 втулки на участках их взаимного прилегания выполнены отверстия для выпуска воздуха 17 и 18 соответственно, а в стенке втулки 5 - отверстие 19, расположенное на участке прилегания борта 15 к этой стенке. Опорная поверхность 8 выполнена заглубленной внутрь пружины 7. На корпусе 1 установлено запорное кольцо 20 для устранения саморазбираемости ГКЗ при транспортировке. The sleeve 5, the piston 6 and the main cuff form an internal cavity 16. In the bottom 11 of the housing and the bottom 10 of the sleeve in the areas of their mutual fit, holes are made for exhausting air 17 and 18, respectively, and in the wall of the sleeve 5 there is a hole 19 located on the side of the bead 15 to this wall. The supporting surface 8 is made buried inside the spring 7. On the housing 1, a locking ring 20 is installed to eliminate self-picking GKZ during transportation.

Предлагаемый ГКЗ работает следующим образом. The proposed GKZ works as follows.

Если, как минимум, полость 16 заполнена маслом, то ГКЗ передает усилие привода как "жесткий элемент", поскольку она уплотнена основной манжетой, отверстия 17 и 18 перекрыты, а зазор между неровностями контактирующих поверхностей дна 10 и дна 11 представляет собой большое гидравлические сопротивление проходу масла. If at least the cavity 16 is filled with oil, the GKZ transfers the drive force as a “hard element”, since it is sealed by the main collar, the holes 17 and 18 are closed, and the gap between the irregularities of the contacting surfaces of the bottom 10 and bottom 11 represents a large hydraulic resistance to passage oils.

По мере износа деталей привода и по другим причинам в момент, когда усилие не передается, в кинематической цепи привода образуется зазор и корпус 1 с втулкой 5 под действием пружины 7 перемещается относительно поршня 6 вверх по чертежу. Между полостями 16 и 4 и между полостью 4 и маслоподающим отверстием 2 возникают перепады давлений, под действием которых отжимается борт 13 основной манжеты от поверхности 14 и борт 15 дополнительной манжеты от отверстия 2. По образующимся проходам масло поступает из отверстия 2 в полость 4 и из последней в полость 16, что компенсирует зазор в приводе. При этом в полость 16 масло засасывается из нижней части кольцевой полости 4 без воздуха, даже если она заполнена маслом частично, что может иметь место при пуске двигателя. As the drive parts wear and for other reasons, at the moment when the force is not transmitted, a gap is formed in the drive kinematic chain and the housing 1 with the sleeve 5 under the action of the spring 7 moves relative to the piston 6 up the drawing. Between the cavities 16 and 4 and between the cavity 4 and the oil supply hole 2, pressure differences occur, under which the board 13 of the main cuff is squeezed from the surface 14 and the board 15 of the additional cuff from the hole 2. Through the formed passages, oil flows from the hole 2 into the cavity 4 and from the latter into the cavity 16, which compensates for the clearance in the drive. In this case, the oil is sucked into the cavity 16 from the lower part of the annular cavity 4 without air, even if it is partially filled with oil, which may occur when the engine is started.

Скапливающийся в верхней части надпоршневого пространства воздух удаляется через отверстия 17, 18 и зазор между дном 10 и дном 11, так как при этом он оказывает значительно меньшее сопротивление движению воздуха по сравнению с маслом. При сборке путем нажатия извне через отверстие 17 на дно 10 этот зазор может быть принудительно увеличен для ускорения выпуска воздуха. The air accumulating in the upper part of the over-piston space is removed through the openings 17, 18 and the gap between the bottom 10 and the bottom 11, since it exhibits significantly less resistance to air movement compared to oil. When assembling by pressing from the outside through the hole 17 on the bottom 10, this gap can be forced to increase to accelerate the release of air.

Поскольку силы, действующие на поршень со стороны надпоршневого пространства, в основном приложены за точкой приложения противодействующей силы, поршень 6 менее склонен к перекашиванию и заклиниванию. Since the forces acting on the piston from the side of the over-piston space are mainly applied behind the point of application of the opposing force, the piston 6 is less prone to skewing and jamming.

При передаче усилия привода через ГКЗ уплотняющая функция одной из манжет дублируется другой манжетой. Перекрытие отверстия 5 бортом 15 манжеты уменьшает утечки масла из ГКЗ при стоянке двигателя и транспортировке в любом положении. When transmitting drive force through the GKZ, the sealing function of one of the cuffs is duplicated by another cuff. Overlapping the hole 5 with the side 15 of the cuff reduces oil leakage from the GKZ when the engine is parked and transported in any position.

Таким образом, предлагаемый ГКЗ более прост по конструкции и обладает повышенной надежностью по сравнению с известным. Thus, the proposed GKZ is simpler in design and has increased reliability compared to the known one.

Claims (5)

1. Гидрокомпенсатор эазоров в системе привода газораспределительных клапанов двигателя внутреннего сгорания, содержащий стаканообразный корпус с маслоподающим отверстием, выполненным в его цилиндрической стенке, и отверстием для выпуска воздуха, установленную внутри корпуса с кольцевым зазором относительно корпуса стаканообразную втулку, распорную пружину и поршень с наружной опорной поверхностью для передачи усилия привода, отличающийся тем, что поршень снабжен основной манжетой, прилегающей бортом к внутренней цилиндрической поверхности стаканообразной втулки, дно которой распорной пружиной поджато к дну корпуса, и дополнительной манжетой, прилегающей бортом к внутренней цилиндрической поверхности корпуса, причем маслоподающее отверстие расположено на участке прилегания к корпусу дополнительной манжеты, в дне втулки выполнено сквозное отверстие и перекрыто дном корпуса, а отверстие для выпуска воздуха выполнено в дне корпуса и перекрыто стаканообразной втулкой. 1. The eazor hydraulic compensator in the gas distribution valve drive system of the internal combustion engine, comprising a cup-shaped housing with an oil supply hole made in its cylindrical wall and an air outlet installed inside the housing with an annular gap relative to the housing, a glass-shaped sleeve, a spacer spring and a piston with an external support a surface for transmitting drive force, characterized in that the piston is provided with a main sleeve adjacent to the inner cylindrical the surface of the cup-shaped sleeve, the bottom of which is spaced by a spacer spring to the bottom of the housing, and an additional cuff adjacent to the side to the inner cylindrical surface of the housing, the oil supply hole being located in the area adjacent to the housing of the additional cuff, a through hole is made in the bottom of the sleeve and is blocked by the bottom of the housing, and the hole for the release of air is made in the bottom of the housing and is blocked by a glass-shaped sleeve. 2. Гидрокомпенсатор по п.1, отличающийся тем, что в цилиндрической стенке стаканообразной втулки выполнено по меньшей мере одно сквозное отверстие, расположенное на участке прилегания основной манжеты к втулке. 2. The hydraulic compensator according to claim 1, characterized in that at least one through hole is made in the cylindrical wall of the cup-shaped sleeve located in the area where the main cuff fits to the sleeve. 3. Гидрокомпенсатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что наружная опорная поверхность поршня выполнена заглубленной внутрь распорной пружины. 3. The hydraulic compensator according to claims 1 and 2, characterized in that the outer supporting surface of the piston is made buried inside the spacer spring. 4. Гидрокомпенсатор по пп.1 3, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из манжет установлена на поршне путем поджатия ее основания к поршню распорной пружиной. 4. The hydraulic compensator according to claims 1 to 3, characterized in that at least one of the cuffs is mounted on the piston by pressing its base against the piston with a spring. 5. Гидрокомпенсатор по пп.1 4, отличающийся тем, что основная и дополнительная манжеты выполнены с общим основанием. 5. The hydraulic compensator according to claims 1 to 4, characterized in that the main and additional cuffs are made with a common base.